Frost-Schaden: Wie hoch ist die Explosionsgefahr von Wärmepumpen?

Ein aktueller Medienbericht von NIUS sorgt derzeit für Verunsicherung bei Betreiberinnen und Betreibern von Wärmepumpen. Darin wird vor möglichen Frostschäden an Luft/Wasser-Wärmepumpen infolge eines Stromausfalls gewarnt – bis hin zu einer behaupteten Explosionsgefahr durch austretendes Propan (R290). Energie-Experten ordnen die im Raum stehenden Behauptungen ein und bewerten deren technische Plausibilität.

Der Beitrag thematisiert den Fall eines länger andauernden Stromausfalls bei frostigen Außentemperaturen. Insbesondere bei sogenannten Monoblock-Wärmepumpen, bei denen sich der gesamte Kältemittelkreislauf im Außengerät befindet, könne es demnach zu Frostschäden kommen, wenn elektrische Komponenten wie Umwälzpumpen oder Heizstäbe nicht mehr arbeiten.

Ein Sachverständiger wird mit der Aussage zitiert, dass durch das Einfrieren wasserführender Bauteile Schäden am Verdampfer oder Wärmetauscher entstehen könnten. In der weiteren Argumentation wird daraus eine mögliche Sicherheitsgefahr abgeleitet:

Wenn der Kältemittelkreislauf beschädigt werde, könne das heute standardmäßig verwendete Kältemittel Propan (R290) austreten, über das Heizungs- oder Brauchwasser in Rohrleitungen ins Gebäude gelangen und dort eine explosionsfähige Atmosphäre bilden.

Energie-Experten gehen davon aus, dass Frostschäden an wasserführenden Komponenten grundsätzlich möglich sind, wenn eine Anlage bei starkem Frost durch fehlende Enteisung der Wärmepumpe über einen längeren Zeitraum vollständig außer Betrieb ist. Entscheidend ist dabei jedoch die genaue Ausgestaltung des Systems.

Wichtig ist die technische Einordnung: Nicht das Kältemittel im Verdampfer friert ein, sondern – sofern kein ausreichender Frostschutz vorhanden ist – das Heizungswasser oder ein wasserbasierter Sekundärkreislauf. Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus, was im Extremfall zu mechanischen Schäden an Rohren, Armaturen oder Wärmetauschern führen kann.

Energie-Experten halten es jedoch für wenig wahrscheinlich, dass bereits ein einmaliges, kurzzeitiges Einfrieren automatisch zu einem Schaden am Verdampfer bzw. Verflüssiger führt. Ob es tatsächlich zu einer Beschädigung kommt, hängt unter anderem ab von:

• der Dauer und Intensität der Frostphase,
• der Dämmung und Verlegung der Leitungen,
• vorhandenen Frostschutzmaßnahmen (z. B. Frostschutzventile, Glykolanteil, Notentleerung),
• sowie der Bauart und Robustheit des jeweiligen Wärmetauschers.

Pauschale Aussagen, wonach ein einzelner Stromausfall zwangsläufig zu schweren Schäden führt, werden von Fachleuten daher als nicht haltbar angesehen.

Besonders kritisch sehen Energie-Experten die im Artikel dargestellte Argumentationskette, die von einem Frostschaden zu einer konkreten Explosionsgefahr im Gebäude führt.

Damit ein solches Szenario eintritt, müssten mehrere Voraussetzungen gleichzeitig erfüllt sein:

1. Es müsste tatsächlich zu einem relevanten Leck im Kältemittelkreislauf kommen.
2. Das austretende Propan müsste nicht in die Umgebung entweichen, sondern gezielt in den Heizungs- oder Brauchwasserkreislauf gelangen.
3. Das Gas müsste über Rohrleitungen bis ins Gebäude transportiert werden.
4. Dort müsste es in ausreichend hoher Konzentration freigesetzt werden, um eine explosionsfähige Atmosphäre zu bilden
5. und gleichzeitig müsste eine Zündquelle vorhanden sein.

Energie-Experten gehen davon aus, dass diese Abfolge in der Praxis äußerst unwahrscheinlich ist. Die in Wärmepumpen eingesetzten Propanmengen - In einer herkömmlichen 13 kW Wärmepumpe sind mit etwa 2 kg Propan nur ein Bruchteil des Inhaltes einer Gasflasche für Gasgrills oder Wohnmobile entahlten - sind vergleichsweise gering und Leckagen äußern sich in der Regel als langsame Diffusion an der Austrittsstelle, häufig im Bereich des Außengeräts.

Eine schlagartige Freisetzung größerer Mengen in Innenräumen gilt als „sehr selten“. Der bei NIUS zitierte Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft hält ein solches Szenario einer Propan-Explosion daher ebenfalls für „sehr unwahrscheinlich“.

Zudem unterliegen Wärmepumpen mit brennbaren Kältemitteln wie R290 strengen sicherheitstechnischen Vorgaben hinsichtlich Konstruktion, Aufstellung und Betrieb. Diese sind genau darauf ausgelegt, Risiken selbst bei Störfällen möglichst gering zu halten. Z. B. sind viele Monoblock-Wärmepumpen mit natürlichem Kältemittel R290 wie von Viessmann serienmäßig mit einer mechanischen Sicherheitseinrichtung ausgestattet, die daher auch bei Stromausfall funktioniert. Sie verhindert zuverlässig, dass Kältemittel bei einem Defekt des Kältekreises über das Heizungswasser in das Gebäude gelangt.

„Der Austritt von Kältemittel sowie insbesondere ein Übergang in den Heizkreis werden durch geeignete herstellerseitige Maßnahmen auch bei Stillstand und Vereisung weitestgehend minimiert. Dies ist ein zentraler Bestandteil der Produktentwicklung“, so der Bundesverband Wärmepumpe.

Entsteht dennoch ein Schaden am Kältekreis, verhindert das Schutzsystem einen Eintritt des Kältemittels über das Heizungswasser ins Gebäude. Stattdessen entweicht das ungiftige und nicht umweltschädliche Kältemittel ohne Gefahr in die Umwelt.

Zusammenfassend gehen Energie-Experten davon aus, dass ein länger andauernder Stromausfall bei starkem Frost für Wärmepumpen kein zu unterschätzendes Ereignis ist.

Frostbedingte Schäden an wasserführenden Komponenten sind grundsätzlich möglich, wenn keine geeigneten Schutzmaßnahmen greifen. Die daraus abgeleitete, pauschale Warnung vor einer akuten Explosionsgefahr im Gebäude wird jedoch als sehr stark zugespitzt bewertet. Zwar lassen sich theoretische Worst-Case-Szenarien konstruieren, deren praktische Eintrittswahrscheinlichkeit wird jedoch als sehr gering eingeschätzt.

Der Bundesverband Wärmepumpe empfiehlt vor diesem Hintergrund einen pragmatischen Umgang mit dem Thema:

„Um das Schadensrisiko während eines ungeplanten, außergewöhnlich langen Stillstands sowie bei der anschließenden Wiederinbetriebnahme möglichst gering zu halten, ist eine fachmännische Begleitung dennoch sinnvoll.“

Damit lassen sich mögliche Folgeschäden frühzeitig erkennen und Sicherheitsrisiken weiter minimieren.